人教版2017年高中生物農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)選修2課件

第1節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)課程標準概述農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)。課標解讀1．概述植物栽培和家畜飼養(yǎng)中的繁殖控制技術(shù)及其意義。2．認同生物科學技術(shù)的發(fā)展和應用，推動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。3．形成關(guān)心農(nóng)業(yè)發(fā)展、熱愛農(nóng)業(yè)的情感。雜種優(yōu)勢指具有一定_________的兩個個體進行雜交后，所產(chǎn)生的后代在_______、生長發(fā)育_____、抗逆性以及形態(tài)大小等方面明顯優(yōu)于雜交_____的現(xiàn)象。農(nóng)業(yè)上培育雜交____、雜交____；畜牧業(yè)上培育_____的雞、羊、奶牛和肉牛等。雜種優(yōu)勢的應用1．2．雜種優(yōu)勢的應用遺傳差異生活力速度水稻玉米雜種雙親雜種優(yōu)勢的特點(1)雜種優(yōu)勢不只是一兩個性狀單獨表現(xiàn)出優(yōu)勢，而是多個性狀間的綜合表現(xiàn)。(2)雜種優(yōu)勢的強弱取決于雙親性狀間的互相補充，在一定范圍內(nèi)，雙親的基因差異越大，親緣關(guān)系越遠，雜種優(yōu)勢就越強。(3)雜種優(yōu)勢與雙親的基因型純合度有關(guān)，若雙親的基因型純合度高，F(xiàn)1的優(yōu)勢就強。(4)雜種優(yōu)勢只在F1表現(xiàn)最強，F(xiàn)2、F3等后代由于性狀分離，雜種優(yōu)勢逐代遞減。1．(5)雜種優(yōu)勢的大小與所處的環(huán)境有關(guān)，F(xiàn)1種子只有在適宜環(huán)境下才能表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢。雜種優(yōu)勢是生物界的一種普遍現(xiàn)象，既可見于種間雜種(如雌馬與雄驢的雜種后代——騾子，與其雙親相比，其挽力大，持久力強，性溫順，適于役用)，又可見于品種間的雜種(豬的品種間雜種子一代往往比雙親個體大，生活力強)。雜種優(yōu)勢的保持(1)采用種子繁殖的植物，如水稻、小麥、玉米、油菜、大豆等，雜種優(yōu)勢的“保持”靠每年配制新的F1，而且配種的親本必須非?！凹儭?，即與前一年用的一致。當然，也可以利用前一年配制好的F1。(2)對于不是采用種子繁殖的植物(因為種子繁殖的后代高度分離)，如蘋果、桃、李、柑橘、玫瑰等，一旦獲得具有優(yōu)勢品質(zhì)的F1后(通常從一個很大的雜交群體中才能選擇出少數(shù)單株)，就可以用營養(yǎng)繁殖(如扦插、壓條、組織培養(yǎng)等)的方法保持雜種優(yōu)勢，因為用于營養(yǎng)繁殖的植物都來自于“F1”。如果這時還用原來的親本雜交，盡管在理論上可以產(chǎn)生與前一次雜交相同的后代，但實際很難找到與前一次雜交后代相同的優(yōu)勢植株。這是因為這些作為親本的植物本身是高度“雜合”的。2．(3)在動物方面，由于目前還沒有突破體細胞繁殖的難關(guān)，所以只能像用種子繁殖的植物一樣，雜種優(yōu)勢的“保持”靠頻繁配制新的F1。以養(yǎng)雞為例，無論是生產(chǎn)商品肉雞還是商品蛋雞，都是將具有某些優(yōu)勢性狀的品系作為親本，再將這些親本進行雜交得到的子代作為商品肉雞或蛋雞。這樣得到的商品肉雞和蛋雞就具有了雙親的雜種優(yōu)勢，但是這種優(yōu)勢并不能保持下去。指利用離體的__、__等器官(外植體)在_____和特定光溫條件下，在人工培養(yǎng)基上進行的快速無性繁殖技術(shù)，簡稱“微繁”或“快繁”。用微繁技術(shù)生產(chǎn)的苗木一般稱為“_______”。選擇優(yōu)良母株―→_______―→外植體表面消毒，_____―→莖尖伸長、芽萌發(fā)出莖或芽苗再生―→芽苗或再生苗_____―→莖段扦插快速繁殖―→伸長苗生根―→移苗入土―→移苗入圃。植物微型繁殖技術(shù)1．概念2．產(chǎn)品3．過程無菌組培苗外植體接種伸長芽莖植物微型繁殖技術(shù)的流程(如下圖所示)1．

在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列不需要的條件是 (

)。A．消毒滅菌 B．適宜的溫度C．充足的光照 D．適宜的養(yǎng)料和激素解析在植物組織培養(yǎng)過程中，對外植體及操作裝置都要消毒滅菌，在培養(yǎng)過程中，外植體從培養(yǎng)基上獲取養(yǎng)料，激素可誘導細胞脫分化，適宜的溫度促進新陳代謝，但在脫分化過程中是不需光照的，產(chǎn)生了幼苗后才需要光進行光合作用。答案

C【鞏固2】指以人工方法，利用器械采集雄性動物的_____，經(jīng)檢查與稀釋處理后，再輸入到雌性動物_______內(nèi)，以此來代替自然交配，從而達到繁育的目的。_____采集―→品質(zhì)檢查―→_____與分裝―→保存與運輸―→解凍與_____―→自然生產(chǎn)。動物的人工授精技術(shù)1．人工授精技術(shù)2．操作流程精液生殖道精液稀釋輸液(1)極大地提高了優(yōu)良公畜的_____效率，迅速地擴大其優(yōu)良遺傳特性在動物種群中的比例。(2)能較好地減少______的飼養(yǎng)數(shù)量，降低生產(chǎn)和管理成本。(3)可以使得優(yōu)良種公畜的使用不受時間和_____限制。

人工授精是在生物體外受精，還是體內(nèi)受精？提示體內(nèi)受精。[思維激活3]3．作用配種種公畜地域人工授精技術(shù)流程(如下圖)特別提醒①采取精子的方法有假陰道法、手握法和電刺激法等。②牛每次射精量5mL，精子數(shù)50億；綿羊1mL，精子數(shù)30億；豬215mL，精子數(shù)215億；馬70mL，精子數(shù)70億。雄性動物得到的精液經(jīng)過稀釋被冷凍起來，可以儲存很長一段時間而不失去繁殖力，待到需要時，再將精液融化，然后將其引入雌性動物的生殖道。③與自然配種相比，人工授精技術(shù)可大大提高繁殖效率，如一頭公牛一年所產(chǎn)生的精液可進行4萬次配對。指通過人工操作使卵子和精子在____條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)成為早期胚胎后，再經(jīng)____產(chǎn)生后代的技術(shù)。____的采集和____的采集―→_____的處理和_____體外培養(yǎng)―→_____受精―→_______發(fā)育至早期胚胎―→移植到受體子宮―→產(chǎn)仔。試管家畜技術(shù)1．概念2．過程體外移植精子卵子精子體外受精卵卵子

試管家畜是有性生殖，還是無性生殖？提示有性生殖。[思維激活4]試管家畜技術(shù)的意義和人工授精技術(shù)一樣，試管家畜技術(shù)在很大程度上提高了家畜的繁殖效率。2．

下列關(guān)于試管動物技術(shù)的敘述中，正確的是

(

)。A．應用該技術(shù)繁育后代的過程屬于無性生殖類型B．應用該技術(shù)繁育后代的過程屬于有性生殖類型C．試管動物技術(shù)是利用體細胞繁育后代的技術(shù)D．用試管動物技術(shù)培育動物的過程全部在體外進行解析試管動物技術(shù)屬于通過有性生殖繁育后代的技術(shù)，因為其操作過程中仍然有兩性生殖細胞的結(jié)合過程，只不過是通過人工體外操作獲得胚胎，然后再移植到生物體內(nèi)發(fā)育成新個體。故選B。答案

B【鞏固4】

生物個體冷凍會死亡，為什么精液冷凍卻不死？胚胎冷凍為什么也不死？提示精子和胚胎在冷凍過程中，需要添加冷凍保護劑，如二甲基亞砜、己二醇等，冷凍前要進行平衡。在平衡時，這些冷凍保護劑會滲透到精子或胚胎中去。這樣，在冷凍時，精子或胚胎內(nèi)部就不會形成對精子和胚胎造成致命傷害的冰晶。精子只是一個細胞，胚胎也只有很少數(shù)量的細胞，這使冷凍保護劑能夠很容易就滲透到細胞中去。而生物個體，尤其是高等生物，細胞數(shù)目繁多，不可能在短時間內(nèi)使冷凍保護劑滲透到所有細胞；并且一般的冷凍保護劑都或多或少對細胞有毒害作用，長時間浸潤其中，會導致生物個體的死亡，所以到目前為止，還沒有復雜生物個體冷凍成功的例子。[思維激活5]胚胎分割的基本操作1．主要儀器設(shè)備：實體顯微鏡和顯微操作儀。2．基本操作過程：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或

囊胚，將其移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，用分割針或

分割刀進行分割。在對囊胚階段的胚胎進行分割時，

要注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎

的恢復和進一步發(fā)育。

胚胎分割要將內(nèi)細胞團均等分割的原因是(

)。A．以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育B．保證遺傳物質(zhì)的平均分配C．確保胚胎發(fā)育后期營養(yǎng)物質(zhì)的供應D．防止分割而來的兩個個體性狀差異過大解析胚胎分割只是把發(fā)育到桑椹胚或囊胚的一團胚胎細胞分割成2份、4份或更多份，而遺傳物質(zhì)在細胞內(nèi)，每個細胞都含有本物種的全部遺傳信息，因此遺傳物質(zhì)數(shù)量的多少，不是影響其發(fā)育的主要原因。胚胎發(fā)育是以細胞的增殖和生長為基礎(chǔ)，胚胎發(fā)育后期和母體建立聯(lián)系后，是從母體吸取營養(yǎng)物質(zhì)的。生物的性狀是由遺傳物質(zhì)控制的，其細胞來源相同，則差異主要取決于環(huán)境條件，因此胚胎分割而來的兩個個體的性狀差異不會過大。故選A。答案

A【鞏固5】

克隆動物與供核的動物為什么不完全相同？提示

①質(zhì)基因來自另一生物；②變異；③環(huán)境影響。[思維激活6]動物克隆的一般過程(見下圖)

下列屬于“克隆”技術(shù)的生物學范疇的是 (

)。A．基因工程 B．無性繁殖C．雜交育種 D．有性生殖解析

“克隆”實質(zhì)上指由單個細胞分裂形成一個細胞系的過程，由此可知“克隆”屬于無性生殖的范疇，故選B。答案

B【鞏固6】

下列生產(chǎn)實例與雜種優(yōu)勢無關(guān)的是 (

)。A．我國利用“三系配套”技術(shù)培育出的水稻大幅度地提

高了水稻產(chǎn)量B．我國進行雜交玉米制種后推廣平均產(chǎn)量達到每公頃4200kg左右C．在一些畜牧業(yè)發(fā)達的國家，肉用雞的生產(chǎn)幾乎全部是

利用雜交種，極大地提高了肉用雞的品質(zhì)D．將甲地高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棗樹的芽或枝條嫁接到乙地棗樹上，

改善乙地棗樹的品質(zhì)【例1】示例一雜種優(yōu)勢思維導圖：深度剖析雜種優(yōu)勢是利用遺傳物質(zhì)組成不同的親本雜交(有性生殖)產(chǎn)生的雜種所體現(xiàn)出的性狀比雙親優(yōu)越的現(xiàn)象，故能體現(xiàn)雜種優(yōu)勢的前提是進行親本的雜交。而D項中的嫁接為無性生殖，不涉及雜交，與雜種優(yōu)勢無關(guān)。答案

D反思感悟

(1)雜種一代的雜種優(yōu)勢最強，因F2代出現(xiàn)性狀分離。(2)制種的雙親差異越大，純合度越高，雜種優(yōu)勢越強。(3)雜種優(yōu)勢的大小取決于顯性程度，優(yōu)勢的方向與顯性的方向一致。甘薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程不涉及細胞的 (

)。A．有絲分裂 B．分化C．減數(shù)分裂 D．全能性思維導圖：【例2】示例二

植物微型繁殖技術(shù)深度剖析甘薯感染病毒后要進行脫毒處理才能恢復其優(yōu)良特性，獲得高產(chǎn)。脫毒的技術(shù)是微型繁殖技術(shù)，即利用無毒的莖尖等進行植物組織培養(yǎng)，組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性，細胞要通過脫分化和再分化過程，分裂方式是有絲分裂。答案

C反思感悟微型繁殖的過程要經(jīng)過脫分化和再分化過程；細胞的分裂方式是有絲分裂；原理是細胞的全能性。試管家畜為 (

)。A．體外受精 B．人工授精C．體內(nèi)受精 D．無性生殖思維導圖：【例3】示例三

人工受精技術(shù)與試管家畜技術(shù)深度剖析試管家畜是體外受精、胚胎移植的產(chǎn)物，而人工授精的受精場所是體內(nèi)，二者均屬于有性生殖。答案

A反思感悟試管家畜是體外受精，主要是充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能；而人工授精是體內(nèi)受精，主要是充分發(fā)揮優(yōu)良公畜的繁殖潛能。但二者實質(zhì)相同，均是有性生殖。右圖為某哺乳動物生殖過程示意圖(b為卵細胞)。下列相關(guān)敘述中不正確的是 (

)?！纠?】示例四

克隆哺乳動物技術(shù)A．動物個體①②的產(chǎn)生分別屬于有性生殖和無性生殖B．動物個體②的產(chǎn)生表明，高度分化的動物細胞核也具

有發(fā)育成完整個體的潛在能力C．按照動物個體②的產(chǎn)生方式，后代的性別比例仍為

1∶1，但這對于動物的進化則是不利的D．圖中a、b、c三種細胞的產(chǎn)生方式，僅c為有絲分裂思維導圖：深度剖析動物個體①是由精卵細胞結(jié)合而形成的個體，屬有性生殖過程；動物個體②的產(chǎn)生是由卵細胞與一體細胞的細胞核重組成一個新的細胞，進而發(fā)育成一個新的個體，故此方式屬于克隆過程(無性繁殖體系)。動物的性別由核中的染色體決定，故此個體的性別與提供細胞核的個體相同。答案

C誤區(qū)警示

(1)克隆動物的產(chǎn)生證明的是動物細胞核的全能性，而不是動物細胞的全能性。(2)克隆動物的性別與供核生物相同，因為性別取決于核中的性染色體。與無性生殖相比，有性生殖的后代具有較強的生活力和變異性，這是因為 (

)。①后代具有雙親的遺傳物質(zhì)②減數(shù)分裂聯(lián)會時非姐妹染色單體交叉互換③減數(shù)分裂中非同源染色體自由組合產(chǎn)生重組型配子④受精過程中會丟失父方細胞質(zhì)中的絕大部分基因⑤雜種往往比純種具有更強的生活力A．①②③⑤ B．①②⑤C．①③⑤ D．①②③④⑤1．解析有性生殖細胞是經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的，在形成的過程中，由于交叉互換和自由組合會產(chǎn)生不同類型的配子，雌雄配子結(jié)合形成的合子發(fā)育成的后代繼承了雙親的遺傳特性，具有較強的生活力和變異性。答案

A下列不屬于克隆的是 (

)。A．生物體通過體細胞進行的無性繁殖B．將某瘤細胞在體外培養(yǎng)繁殖成一個細胞系C．扦插和嫁接D．將雞的某個DNA片斷整合到小鼠的DNA中解析克隆就是無性繁殖，包括個體的克隆、細胞的增殖、分子水平上的DNA分子的自我復制。將雞的某個DNA片段整合到小鼠DNA中，含有雙方遺傳物質(zhì)，不屬于克隆。答案

D2．一只羊的卵細胞核被另一只羊的體細胞核置換后，這個卵細胞經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)不具有的功能是 (

)。A．有選擇地繁殖某一性別的牲畜B．繁殖家畜中的優(yōu)秀個體C．用于保存物種D．改變動物的基因型解析動物克隆屬無性生殖，不能改變動物的基因型。答案

D3．以下是擬定并研究設(shè)計的“試管牛”工廠化生產(chǎn)技術(shù)流程，其中正確的順序應是

(

)。①卵母細胞的采集和培養(yǎng)②精子的采集和獲能③受精④胚胎的早期培養(yǎng)A．①②③④ B．①②④③C．①③②④ D．③④①②解析本題考查體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的程序。一般流程是先獲取卵母細胞和精子并處理，經(jīng)受精后，再進行早期胚胎培養(yǎng)。故選A。答案

A4．某母牛一胎生出了幾頭基因型完全相同的小牛，產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是 (

)。A．試管動物培養(yǎng) B．胚胎移植C．受精卵移植 D．胚胎分割移植解析一胎生出了幾頭小牛，且基因型完全相同，說明幾頭小牛的遺傳物質(zhì)相同。胚胎分割是指采用機械方法，即用特制的顯微刀片或玻璃微針將早期胚胎分割成幾份，經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)，然后植入代孕母體內(nèi)，從而獲得同卵雙生或多生后代。來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)。試管動物、胚胎移植和受精卵移植是指通過人工操作，使精子和卵細胞在體外成熟的受精，并發(fā)育為早期胚胎后再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。通過上述A、B、C幾種技術(shù)手段，如一胎生出了幾頭小牛，則后代分別來自不同的受精卵，基因型不同。故選D。答案

D5．科學家運用植物組織培養(yǎng)的方法，已經(jīng)把許多植物離體的組織或細胞，培養(yǎng)成了完整的植物體。操作流程如下圖。6．(1)該項生物技術(shù)利用的原理是______________________。(2)植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，兩者的用量比例會影響細胞的發(fā)育方向，生長素用量與細胞分裂素用量比值在①、③過程中分別是___________________________________。(3)在植物組織培養(yǎng)的過程中，為什么要對外植體等進行一系列的消毒，并且要求無菌操作？_________________________________________________________________。解析正確解答該題必需對植物組織培養(yǎng)過程中的每個步驟發(fā)生的變化及相關(guān)處理都應深入了解，同時注意：(1)生長素和細胞分裂素對脫分化和再分化的影響；(2)外植體本身的特點和微生物對組織培養(yǎng)有何危害。答案

(1)植物細胞的全能性(2)適中和較高(3)外植體體積小、抗性差；微生物會與外植體爭奪培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)，并有可能產(chǎn)生對植物組織培養(yǎng)有害的物質(zhì)為了大力發(fā)展我國的肉牛和奶牛養(yǎng)殖業(yè)，科學家們在育種途徑上進行了大膽探索，并取得了初步成果。材料一

2002年1月中旬到2月中旬，中國自主完成的首批成年體細胞克隆牛在山東曹縣五里墩降生。克隆牛有3個母親，A牛提供細胞核即供體細胞，B牛提供去除細胞核的卵細胞即受體細胞，兩種細胞在電脈沖的刺激下融合之后，通過細胞分裂形成早